Digital nivåreglering - hur få bitar utgör undre gräns?

[Svante]

Används båda varianterna?

Dvs. både noise-shaping med återkoppling som du nämner och den enklare varianten med filtrering av ditherbruset innan det adderas till signalen?


/Peter

Jag kan inte svara på om någon gör det utan loop, men helt klart går mycket förlorat om man inte gör det i en loop.

Som Tore säger så ändras spektrum på bruset när det kvantiseras, så man är inte fri att välja spektrum som man vill. Eller snarare, det blir inte det man vill att det ska bli om man gör så.

Nu ska jag kolla Tores fil...

[Svante]

Det vore roligt om du kunde beskriva hur brusformningen går till. Tar du vitt brus och formar det spektralt med ett filter och lägger sedan till det till signalen före kvantiseringen? Eller använder du något annat sätt att få till brusformningen med?

Skall försöka förklara. Till att börja med är det ju det totala brus som tillförs signalen (genom dither, kvantisering och annat) som vi vill skall vara spektralt format. Att bara lägga format ditherbrus på signalen och sedan kvantisera fungerar inte så bra eftersom kvantiseringen kommer fucka upp brusets spektrum (kvantiseringen genererar övertoner som viks och hamnar lite varstans). Istället lägger man på vanligt vitt ditherbrus och kvantiserar. Det fel (dither + kvantiseringsfel) som då tillförs signalen återkopplas via ett filter tillbaks till insignalen. På så sätt ändras det spektrala innehållet i felsignalen och genom att välja ett lämpligt filter kan man ge det önskad form.

Bara för att jag ska förstå vad ditt program gör, kan du lägga upp en 16 bits wavfil där nivån är sänkt med 90 dB och där du har lagt till ditt dither. Utan att dra upp volymen efteråt. Det kommer att bli jekligt svagt, men det gör inget.

http://www.mediafire.com/?j5jmrnzfglz

Ok, bra, det är ju så det ska göras. Jag har inte gjort någon implementation av det själv så jag har inte riktigt känslan för hur det blir. Men jag tycker ändå att det är konstigt att bruset får en RMS-amplitud som ligger 72 dB under full utstyrning (en sinus ligger -3 dB under på sättet jag mäter). RMS-nivån borde kunna ligga på -93 dB eller nåt, tror jag.

Även om majoriteten av brusets energi ligger över 15 kHz och även om bruset låter lägre så känns det inte helt optimalt.

Har du gjort algoritmen själv, eller har du implementerat någon annans algoritm?

[Tore]

Ok, bra, det är ju så det ska göras. Jag har inte gjort någon implementation av det själv så jag har inte riktigt känslan för hur det blir. Men jag tycker ändå att det är konstigt att bruset får en RMS-amplitud som ligger 72 dB under full utstyrning (en sinus ligger -3 dB under på sättet jag mäter). RMS-nivån borde kunna ligga på -93 dB eller nåt, tror jag.

Även om majoriteten av brusets energi ligger över 15 kHz och även om bruset låter lägre så känns det inte helt optimalt.

Har du gjort algoritmen själv, eller har du implementerat någon annans algoritm?

Det är en egen implementation men algoritmen är standard och filterkoefficienter har jag hittat i olika artiklar och webbsidor. Den totala brusnivån varierar med vilket filter man väljer. Det andra exemplet jag postade har t.ex. RMS = -78 dB. Jag har en tredje variant här som ligger på -89 dB. Förenklat kan man säga att ju hårdare man formar bruset desto högre blir RMS. Dock är det ju brusets hörbarhet man vill minimera, inte dess RMS.

[Tore]

Används båda varianterna?

Dvs. både noise-shaping med återkoppling som du nämner och den enklare varianten med filtrering av ditherbruset innan det adderas till signalen?

Ja, det finns exempel på det senare men de är nog lite utdaterade (t.ex. "UV22" från Apogee). Sedan håller sig vissa företag med hemliga algoritmer (som de förstås påstår är överlägsna) men jag skulle tro att de flesta ändå bygger på vanlig noise shaping, bara med ett eget filter.